機械畢業(yè)設(shè)計（論文）-環(huán)面蝸輪蝸桿提升機的設(shè)計【全套圖紙】

1、<p><b>　　無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院</b></p><p>　　系別（部、分院）機械技術(shù)分院 </p><p>　　班 級 數(shù) 控50351 </p><p>　　姓 名 梅 玲 </p><p>　　學(xué) 號 5010035154

2、 </p><p>　　課 題 名 稱環(huán)面蝸輪蝸桿提升機的設(shè)計 </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師 王自建 職 稱 工程師 </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師 職 稱 </p><p>　　2008 年 3 月 2

3、1 日</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計材料目錄 </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計說明書--------------------------------------------------------------- 3</p><p>　　2.畢業(yè)設(shè)計總結(jié)--------------------------------------------

4、-------------------------37</p><p>　　3.參考文獻(xiàn)---------------------------------------------------------------------------39 </p><p>　　4.外文翻譯---------------------------------------------------------

5、------------------40</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘 要………………………………………………………….……….4</p><p>　　前 言………………………………………………………….……….5</p><p>　　方案設(shè)計 ……………………………………………

6、…... …..6</p><p>　　電動機的選擇與計算………………………………………….9</p><p>　　第三章 傳動裝置的傳動比及動力參數(shù)計算…………………….…...12</p><p>　　第四章 減速器部件的選擇計算………………………………………13</p><p>　　4.1 蝸桿傳動設(shè)計計算……………………………………

7、…………………13</p><p>　　4.2 環(huán)面蝸輪蝸桿校核計算………………………………..………………..17</p><p>　　4.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計……………………………………………..……………..19</p><p>　　4.4 軸的校核……………………………………………………..…………..26</p><p>　　4.

8、5 鍵聯(lián)接的選擇及校核……………………………………………………29</p><p>　　4.6 箱體結(jié)構(gòu)尺寸及說明……………………………………………………30</p><p>　　4.7 減速器的潤滑和密封……………………………………………………31</p><p>　　4.8 減速器的附件 ……………………………………………...…………….32</p

9、><p>　　4.9 減速器的安裝………………………………………………………………34</p><p>　　第五章 滾筒和鋼絲繩的選擇……………………………………..…..35</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　這篇畢業(yè)設(shè)計的論文主要闡述的是一套系統(tǒng)的關(guān)于環(huán)面蝸輪蝸桿減速器的設(shè)計方法。環(huán)面蝸輪

10、蝸桿減速器是蝸輪蝸桿減速器的一種形式.這個方法是以加工過程和蝸輪減速器的使用條件的數(shù)學(xué)和物理公式為基礎(chǔ)的。以下我們主要設(shè)計能提升450KG的提升機。</p><p>　　在論文中，首先，對蝸輪蝸桿作了簡單的介紹，接著，闡述了蝸輪蝸桿的設(shè)計原理和理論計算。然后按照設(shè)計準(zhǔn)則和設(shè)計理論設(shè)計了環(huán)面蝸輪蝸桿減速器。接著對減速器的部件組成進(jìn)行了尺寸計算和校核。該設(shè)計代表了環(huán)面蝸輪蝸桿設(shè)計的一般過程。對其他的蝸輪蝸桿的設(shè)計工作

11、也有一定的價值。 </p><p>　　目前，在環(huán)面蝸輪蝸桿減速器的設(shè)計、制造以及應(yīng)用上，國內(nèi)與國外先進(jìn)水平相比仍有較大差距。國內(nèi)在設(shè)計制造環(huán)面蝸輪蝸桿減速器過程中存在著很大程度上的缺點，正如論文中揭示的那樣，重要的問題如：輪齒的根切；蝸桿毛坯的正確設(shè)計；蝸輪蝸桿的校核。</p><p><b>　　Abstract</b></p>

12、;<p>　　This paper of graduation project mailnly presents a systematic approach for the design of circular worm gear reducer . circular worm gear reducer is one of the members in the worm gear reducer family . the

13、 approach is based on the mathematical formulations and physical formulation on the generation process and conditions for the type of worm reducer . </p><p>　　In the paper , first of all , it is introdu

14、cetion about the circular worm gear reducer .then , it is the principles about choose component parts of circular worm gear reducer. After that the circular worm gear reducer is designed abase on the principle. Then, it

15、is checking computations about main component parts.of circular worm gear reducer，this design represent the common process of circular worm gear reducer＇，it is worth for the design of other kinds of worm gear reducer<

16、/p><p>　　At present, we still fall far short of abroad advanced technology in design, manufacture and using. There are a lot of fault in the design of circular worm gear reduce. As can be revealed from the lite

17、rature search , important problem such as： tooth undercutting ；proper design of worm gear blank；computations of worm and lebel gear。</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計是對大專期間所學(xué)知識的

18、一次總的檢驗和鞏固，是一次很好的理論聯(lián)系實際的機會，相比以前的幾次課程設(shè)計，畢業(yè)設(shè)計對所學(xué)基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識的涉及面更加廣泛，是知識與實踐的有機結(jié)合。做好畢業(yè)設(shè)計可以為以后的工作打下堅實的基礎(chǔ)，因此具有很重要的意義。</p><p>　　全套圖紙，加153893706</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計的主要任務(wù)是設(shè)計舞臺上用于提升燈具的小型提升機，因此《畢業(yè)設(shè)計說明書》對小型提升機做了系統(tǒng)

19、的的設(shè)計與介紹。小型提升機主要部分是減速器，它在舞臺燈光的升降調(diào)節(jié)中有著重要的作用，應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。設(shè)計小型提升機時，在保證得到所要求的提升性能的同時，其安全性至為重要。在這次設(shè)計中，我查閱了大量的參考資料，在畢業(yè)實習(xí)中對廠家進(jìn)行了參觀學(xué)習(xí)，并請教老師和現(xiàn)場的技術(shù)工人，積累了一些小型提升機設(shè)計方面的知識，并在此基礎(chǔ)上盡量做到優(yōu)化設(shè)計。</p><p>　　小型提升機結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠。各種不同型號的提升機，雖經(jīng)

20、長期實踐不斷改進(jìn)，但其工作原理和結(jié)構(gòu)大同小型，而其工作性能的好壞卻相差較大。小型提升機的技術(shù)性能主要取決于減速器的性能，電動機的選擇和滾筒的選擇。在這次設(shè)計中，我根據(jù)自己所掌握的知識以及同組同學(xué)們的討論，主要根據(jù)設(shè)計要求對提升機中最關(guān)鍵的部分減速器的結(jié)構(gòu)尺寸和運動參數(shù)以及潤滑密封做了比較合理的設(shè)計計算。為了對提升機有一個更全面的認(rèn)識，還介紹了提升機的安全性能，使用維護(hù)等方面的內(nèi)容。為了清楚表現(xiàn)，在必要的地方配有插圖。</p>

21、<p>　　畢業(yè)設(shè)計的基本要求是：</p><p>　　1.既要完成任務(wù)，又要培養(yǎng)學(xué)生，應(yīng)把對學(xué)生的培養(yǎng)放在第一位。在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，根據(jù)所選定的設(shè)計課題，通過實習(xí)，結(jié)合工程實際，獨立完成設(shè)計工作，受到一次機械工程師如何解決工程實際問題的初步訓(xùn)練。</p><p>　　2.通過畢業(yè)設(shè)計，使學(xué)生受到綜合運用知識，解決實際問題的能力，提高自身技術(shù)水平，運算能力及識圖、制圖和查閱

22、手冊，使用國家標(biāo)準(zhǔn)和信息資料的能力，文字表達(dá)能力和一般組織管理能力。</p><p>　　3.培養(yǎng)自己獨立工作的能力，鞏固和擴大專業(yè)知識面，有較強的自學(xué)能力及工作適應(yīng)能力，提高運用科研成果和新技術(shù)的能力及對現(xiàn)有設(shè)備和生產(chǎn)過程進(jìn)行技術(shù)改造的能力。</p><p>　　4.培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實，理論聯(lián)系實際的工作作風(fēng)和嚴(yán)肅認(rèn)真，一絲不茍的科學(xué)態(tài)度，使學(xué)生樹立正確的生產(chǎn)觀點和技術(shù)經(jīng)濟(jì)觀點。</

23、p><p><b>　　第一章 方案設(shè)計</b></p><p>　　小型提升機的主要部分是原動機和工作機之間的減速機構(gòu)，通常的減速機構(gòu)主要有齒輪減速器和蝸輪蝸桿減速器</p><p><b>　　1.1減速器的作用</b></p><p>　　減速器在原動機和工作機之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，在

24、現(xiàn)代機械中應(yīng)用極為廣泛。減速器按用途可分為通用減速器和專用減速器兩大類，二者的設(shè)計、制造和使用特點各不相同。</p><p>　　70～80年代，世界減速器技術(shù)有了很大發(fā)展。通用減速器體現(xiàn)以下發(fā)展趨勢：</p><p>　?。?）高水平、高性能。</p><p>　?。?）積木式組合設(shè)計?；緟?shù)采取優(yōu)先數(shù)，尺寸規(guī)格整齊、零件通用性和互換性強、系列容易擴充和花樣翻

25、新，利于組織批量生產(chǎn)和降低成本。</p><p>　?。?）形式多樣化、變型設(shè)計多。擺脫了傳統(tǒng)的單一底座安裝方式，增添了空心軸懸掛式、浮動支承底座、電動機與減速機一體式聯(lián)接，多方位安裝面等不同型式，擴大使用范圍。1.2 齒輪減速器的特點</p><p>　　齒輪傳動是機械傳動中重要的傳動之一，形式很多，應(yīng)用廣泛，傳遞的功率可達(dá)近十萬千瓦，圓周速率可達(dá)200m/s。</p>&

26、lt;p>　　齒輪傳動的特點主要有：</p><p>　　1 效率高 在常用的機械傳動中，以齒輪傳動效率最高。如一級圓柱齒輪傳動的效率可達(dá)99℅。</p><p>　　2 結(jié)構(gòu)緊湊 在同樣的使用條件下，齒輪傳動所需的空間尺寸一般比較小。</p><p>　　3 工作可靠，壽命長 設(shè)計制造正確合理，使用維護(hù)良好的齒輪傳動，工作可靠，

27、壽命可長達(dá)一，二十年，這也是其它機械傳動所不能比擬的。</p><p>　　4 傳動比穩(wěn)定 傳動比穩(wěn)定是對傳動性能的基本要求。齒輪傳動能廣泛應(yīng)用，也是因為具有這一特點。</p><p>　　但是齒輪傳動的制造及安裝精度要求高，價格昂貴，且不宜用于傳動距離過大的場合。</p><p>　　1.3 蝸桿減速器的特點</p><p>　　蝸

28、桿傳動是在空間交錯的兩軸之間傳遞運動和動力的一種機構(gòu)，兩軸交錯的夾角可為任意值，常用的為90度，這種傳動由于具有下述特點，故應(yīng)用頗為廣泛。</p><p>　　1 當(dāng)使用單頭蝸桿時，蝸桿旋轉(zhuǎn)一周，蝸輪只轉(zhuǎn)過了一個齒距，因而能實現(xiàn)大的傳動比。在動力傳動中，一般傳動比I=5-80;在分度機構(gòu)或手動機構(gòu)中，傳動比可達(dá)300；若只傳遞運動，傳動比可達(dá)1000。由于傳動比大，零件數(shù)目又少，因而結(jié)構(gòu)很緊湊。</p&

29、gt;<p>　　2 在桿蝸傳動中，由于蝸桿齒是連續(xù)不斷的螺旋齒，它和蝸輪齒是逐漸進(jìn)入嚙合及逐漸退出嚙合的，同時嚙合的齒對又較多，故沖擊載荷小，傳動平穩(wěn)，噪聲低。</p><p>　　3 當(dāng)蝸桿的螺旋線升角小于嚙合面的當(dāng)量摩擦角時，蝸桿傳動更具有自鎖性。</p><p>　　4 蝸桿傳動與螺旋齒輪傳動相似，在嚙合處有相對滑動。當(dāng)滑動速度很大，工作條件不夠良好時，會

30、產(chǎn)生較嚴(yán)重的磨擦和磨損，從而引起過分發(fā)熱，使?jié)櫥闆r惡化。因此磨損較大，效率低；當(dāng)蝸桿傳動具有自鎖性時，效率僅為0.4左右。同時由于摩擦與磨損嚴(yán)重，常需耗用有色金屬制造蝸輪，以便與鋼制的蝸桿配對組合成減磨性良好的滑動摩擦劑。</p><p>　　根據(jù)蝸桿分度曲面的形狀，蝸桿傳動可以分成三大類：圓柱蝸桿傳動、環(huán)面蝸桿傳動、錐蝸桿傳動。</p><p>　　蝸桿分度曲面是圓環(huán)內(nèi)表面的一部分，蝸

31、桿軸線平面內(nèi)理論齒廓為直線的蝸桿傳動稱為直廓環(huán)面蝸桿傳動，俗稱“球面蝸輪傳動”。它始于1921年的美國造船業(yè)，其代表產(chǎn)品是美國CONE DRIVE，50年代起在我國得到推廣應(yīng)用。與普通圓柱蝸桿傳動相比，這種蝸桿同時包容齒數(shù)多，雙線接觸線形成油膜條件好，兩齒面接觸線誘導(dǎo)法曲率半徑大。因此，承載能力是相同中心矩普通蝸桿的1.5～3倍（小值適應(yīng)于小中心矩，大值適應(yīng)于大中心矩）。在傳遞同樣功率時，中心矩可縮小20%-40%。由于性能優(yōu)良，美國、

32、日本、俄羅斯等國都將這種傳動作為動力傳動中的主要形式之一廣泛使用。美國生產(chǎn)產(chǎn)品系列中心矩為15～1320㎜；速比為5～343000；最高傳動效率可達(dá)97%。我國經(jīng)過40年的研究和發(fā)展，目前這種蝸桿的生產(chǎn)品種也十分可觀，最大中心矩可達(dá)到1200㎜；最少齒數(shù)比為5；蝸桿頭數(shù)達(dá)6；最高傳動效率可達(dá)94%。這種蝸桿傳動分為“原始型”和“修整型”兩種?！霸夹汀敝崩h(huán)面蝸桿的螺旋齒面的形成為：一條與成形圓相切、位于蝸桿軸線平面內(nèi)的直線，在繞成形圓

33、的圓心作等角速的旋轉(zhuǎn)運動的同時，又與成形圓一起圍繞蝸桿的軸線作等角速的旋轉(zhuǎn)運動，這條</p><p>　　由以上分析可以看出，雖然普通齒輪減速器具有效率高，工作可靠，壽命長，傳動比穩(wěn)定等優(yōu)點，但是不具備設(shè)計條件中重點要求的自鎖性，所以不能選用；而準(zhǔn)平行嚙合線環(huán)面蝸桿減速器，它具有普通環(huán)面蝸桿減速器所不具備的很多優(yōu)點。</p><p>　　1.4 選定設(shè)計方案</p><

34、p>　　根據(jù)設(shè)計要求并結(jié)合以上分析，我們在設(shè)計中采用準(zhǔn)平行嚙合線環(huán)面蝸桿減速器。</p><p>　　具體設(shè)計方案是：選用的電動機輸出轉(zhuǎn)速是940r/min，由凸緣聯(lián)軸器將電動機軸和準(zhǔn)平行嚙合線環(huán)面蝸桿減速器的輸入軸相聯(lián)接，經(jīng)過減速器的減速，電動機輸出的轉(zhuǎn)速降為18.8r/min，再有凸緣聯(lián)軸器將減速器的輸出軸與滾筒軸聯(lián)接，將減速器輸出軸的轉(zhuǎn)速傳給滾筒，滾筒轉(zhuǎn)動帶動繞在其上面的鋼絲繩旋轉(zhuǎn)，由鋼絲繩提起具有一

35、定質(zhì)量的燈具。</p><p>　　1電動機 2 聯(lián)軸器 3 蝸輪蝸桿減速器 4 聯(lián)軸器 5 滾筒</p><p>　　第二章 電動機的選擇</p><p>　　2.1 初選電動機類型和結(jié)構(gòu)型式</p><p>　　電動機是專門工廠批量生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)部件，設(shè)計時要根據(jù)工作機的工作特性、電源種類(交流或直流)、工作條件(環(huán)境溫度、空間

36、位置等)、載荷大小和性質(zhì)(變化性質(zhì)、過載情況等)、起動性能和起動、制動、正反轉(zhuǎn)的頻繁程度等條件來選擇電動機的類型、結(jié)構(gòu)、容量(功率)和轉(zhuǎn)速，并在產(chǎn)品目錄中選出其具體型號和尺寸。 </p><p>　　電動機分交流電動機和直流電動機兩種。由于生產(chǎn)單位一般多采用三相交流電源，因為此，無特殊要求時均應(yīng)選用三相交流電動機，其中以三相異步交流電動機應(yīng)用最廣泛。根據(jù) 不同防護(hù)要求，電動機有開啟式、防護(hù)式、封閉自扇冷式和

37、防爆式等不同的結(jié)構(gòu)型式。 </p><p>　　Y系列三相籠型異步電動機是一般用途的全封閉自扇冷式電動機，由于其結(jié)構(gòu)簡單、工作作可靠、價格低廉、維護(hù)方便，因此廣泛應(yīng)用于不易燃、不易爆、無腐蝕性氣體和無特殊要求的機械上，如金屬切削機床、運輸機、風(fēng)機、攪拌機等。對于經(jīng)常起動，制動正反轉(zhuǎn)的機械，如起重、提升設(shè)備，要求電動機具有較小的轉(zhuǎn)動慣量和較大過載能力，應(yīng)選用冶金及起重用三相異步電動機Yz型(籠型)或YzR型(繞

38、線型)。 </p><p>　　電動機的容量(功率)選擇的是否合適，對電動機的正常工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。容量選得過小，不能保證工作機正常工作，或使電動機因超載而過早損壞；而容量選得過大，則電動機的價格高，能力又不能充分利用，而且由于電動機經(jīng)常不滿載運行，其效率和功率因數(shù)較低，增加電能消耗而造成能源的浪費。電動機的容量主要根據(jù)電動機運行時的發(fā)熱條件來決定。 </p><p>　　

39、由以上的選擇經(jīng)驗和要求，我選用：</p><p>　　三相交流電 Y系列籠型三相異步交流電動機。</p><p>　　2.2 電動機的容量</p><p>　　1 確定提升機所需的功率 </p><p>　　由滾筒圓周力和滾筒速度v,得</p><p><b>　　其中： （N）</b><

40、;/p><p>　　m——提升重量，m=450kg，</p><p>　　N N</p><p><b>　　s</b></p><p>　　帶入數(shù)據(jù)得 = KW</p><p><b>　　KW KW</b></p&

41、gt;<p><b>　　2確定傳動裝置效率</b></p><p>　　傳動裝置的效率由以下的要求：</p><p>　　(1) 軸承效率均指一對軸承而言。</p><p>　　(2) 同類型的幾對運動副或傳動副都要考慮其效率，不要漏掉。 </p><p>　　(3) 蝸桿傳動的效率與蝸桿頭數(shù)z1有

42、關(guān)，應(yīng)先初選頭數(shù)后，然后估計效率。</p><p>　　此外，蝸桿傳動的效率中已包括了蝸桿軸上一對軸承的效率，因此在總效率的計算中蝸桿軸上軸承效率不再計入。各傳動機構(gòu)和軸承的效率為：</p><p>　　法蘭效率： </p><p>　　設(shè)計中，電動機與減速器相連的法蘭，相當(dāng)于一個</p><p><b>　　

43、凸緣聯(lián)軸器</b></p><p>　　一級環(huán)面蝸桿傳動效率: </p><p>　　一對滾動軸承傳動效率：</p><p>　　凸緣聯(lián)軸器效率： </p><p>　　—— 從電動機至工作機主動軸之間的總效率</p><p><b>　　故傳動裝置總效率：</b></

44、p><p><b>　　＝， </b></p><p><b>　　電動機的輸出功率</b></p><p>　　考慮傳動裝置的功率損耗，電動機輸出功率</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　則，＝＝ KW KW</p>

45、;<p><b>　　3電動機的技術(shù)數(shù)據(jù)</b></p><p>　　根據(jù)計算的功率可選定電動機額定功率，取同步轉(zhuǎn)速</p><p><b>　　1000，6級</b></p><p>　　由《簡明機械設(shè)計手冊》選用Y100L－6三相異步電動機，</p><p><b>　　

46、其主要參數(shù)如下</b></p><p>　　電動機額定功率：=1.5kw； =1.5kw</p><p>　　電動機滿載轉(zhuǎn)速：=940 =940</p><p>　　電 流 ： I=5.6A I=5.6A<

47、;/p><p>　　電動機外形和安裝尺寸為： </p><p>　　D=28mm D=28mm</p><p>　　E=60mm E=60mm</p><p>　

48、　H=100mm H=100mm</p><p>　　A=160mm A=160mm</p><p>　　B=140mm B=140mm</p><p>

49、;　　C=63mm C=63mm</p><p>　　K=12mm K=12mm</p><p>　　AB=205mm AB=205mm</p><p>　　A

50、D=180mm AD=180mm</p><p>　　AC=105mm AC=105mm</p><p>　　HD=245mm HD=245mm</p><p>　　AA=40mm

51、 AA=40mm</p><p>　　BB=176mm BB=176mm</p><p>　　第三章 傳動裝置的傳動比</p><p><b>　　及動力參數(shù)計算</b></p><p>　　3.1 總傳動比

52、及滾筒初定</p><p>　　由于選定轉(zhuǎn)速比為：i＝50/1i＝50/1</p><p>　　所以滾筒轉(zhuǎn)速 ＝940/50=18.8 ＝18.8</p><p>　　從而，滾筒直徑： D＝＝ mm， D＝155mm</p><p><b>　　圓整為155 mm</b></

53、p><p>　　3.2 傳動裝置運動參數(shù)的計算 </p><p><b>　　1各軸功率計算</b></p><p>　?。?KW ＝1.47KW</p><p>　　=KW ＝0.97KW</p><p><b>　　2各

54、軸轉(zhuǎn)速的計算</b></p><p>　　n＝940， n＝940</p><p>　　n＝n＝940/50=18.8 n=18.8</p><p>　　3各軸輸入扭矩的計算</p><p>　　=14.93N·m

55、m</p><p>　　=492.74N·mm</p><p><b>　　各參數(shù)列表如圖： </b></p><p>　　第四章 減速器部件的選擇計算</p><p>　　4.1 蝸桿傳動設(shè)計計算</p><p>　　一 選擇蝸桿、蝸輪材料</p><p>　

56、　1.選擇蝸桿傳動的類型</p><p>　　采用準(zhǔn)平行環(huán)面蝸桿傳動.</p><p>　　2.選擇蝸桿、蝸輪材料，確定許用應(yīng)力</p><p>　　考慮蝸桿傳動中，傳遞的功率不大，速度只是中等，根據(jù)《機械零件課程設(shè)計》表5－2，蝸桿選用40Cr，因希望效率高些，耐磨性好故蝸桿螺旋齒面要求：調(diào)質(zhì)HB265285.蝸輪選用鑄錫磷青銅ZQSn10-1，金屬模鑄造，為了節(jié)

57、約貴重有色金屬，僅齒圈用錫磷青銅制造，輪芯用灰鑄鐵HT100制造</p><p>　　由《機械零件課程設(shè)計》表5－3查得蝸輪材料的許用接觸應(yīng)力</p><p>　　[] =190 [] </p><p><b>　　=190</b></p><p>　　由《機械零件課程

58、設(shè)計》表5－5查得蝸輪材料的許用彎曲應(yīng)力</p><p>　　[]=44 []</p><p><b>　　=44</b></p><p>　　二 確定蝸桿頭數(shù)Z及蝸輪齒數(shù)Z</p><p>　　由《機械零件課程設(shè)計》表5－6，</p><p&

59、gt;　　選取Z＝1 Z＝1</p><p>　　則Z＝Z·i＝1×50＝50</p><p>　　故取Z＝50 Z＝50</p><p>　　三 驗算滾筒的速度</p>

60、<p>　　實際傳動比 i＝50/1 i＝50/1</p><p>　　工作機滾筒轉(zhuǎn)速 n＝940/50=18.8</p><p>　　鋼絲繩的提升速度 </p><p><b>　　=</b></p><p>　　=

61、 m/s</p><p>　　速度誤差 </p><p>　?。ィ剑ィ?.78％<5%，合適</p><p>　　四 確定蝸桿蝸輪中心距a </p><p>　　1.確定蝸桿的計算功率 </p><p>　　式中 K——使用場合系數(shù)，每天工作一小時,輕度震動</p><

62、p>　　由《機械工程手冊》查得：K＝0.7；</p><p>　　K——制造精度系數(shù)，取7級精度，</p><p><b>　　查得：K＝0.9；</b></p><p>　　K——材料配對系數(shù)，齒面滑動速度 < 10</p><p>　　由《機械工程手冊》查得：K＝0.85。</p><

63、p><b>　　代入數(shù)據(jù)得</b></p><p>　?。終W =KW</p><p>　　以等于或略大于蝸桿計算功率所對應(yīng)的中心距作為</p><p>　　合理的選取值根據(jù)《機械工程手冊/傳動設(shè)計卷》（第二版）</p><p>　　表2·5－22a，選取蝸桿的中心距：a＝100mm.

64、a＝100mm</p><p>　　由于準(zhǔn)平行二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿為新型得蝸桿,它的優(yōu)點</p><p>　　是:接觸面大,導(dǎo)程角,它的值穩(wěn)定且一定,則潤滑好,接.</p><p>　　觸面大應(yīng)直接根據(jù)“原始型”傳動蝸桿設(shè)計參數(shù)。</p><p>　　五 蝸桿傳動幾何參數(shù)設(shè)計</p><p>　　準(zhǔn)平行二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿的

65、幾何參數(shù)和尺寸計算表</p><p>　　1.中心距：由《機械工程手冊/傳動設(shè)計卷》（第二版）標(biāo)準(zhǔn)選取a=100mm</p><p>　　2.齒數(shù)比：u＝＝50</p><p>　　3.蝸輪齒數(shù)：由《機械工程手冊/傳動設(shè)計卷》（第二版）選取</p><p>　　4.蝸桿頭數(shù)：由《機械工程手冊/傳動設(shè)計卷》（第二版）選取 </p>

66、<p>　　5.蝸桿齒頂圓直徑：《機械工程手冊/傳動設(shè)計卷》（第二版）表2.5－16選取 =45mm</p><p>　　6.蝸輪輪緣寬度：《機械工程手冊/傳動設(shè)計卷》（第二版）表2.5－16選取b=28mm</p><p><b>　　7.蝸輪齒距角：＝</b></p><p>　　8.蝸桿包容蝸輪齒數(shù)：K＝=5 </p

67、><p>　　9.蝸輪齒寬包角之半：＝0.5（K－0.45）=</p><p>　　10.蝸桿齒寬：《機械工程手冊/傳動設(shè)計卷》（第二版）表2.5－16選取 =53mm</p><p>　　11.蝸桿螺紋部分長度：《機械工程手冊/傳動設(shè)計卷》（第二版）表2.5－16，選取=59mm</p><p>　　12.蝸桿齒頂圓弧半徑：《機械工程手冊/傳動

68、設(shè)計卷》（第二版）表2.5－16，選取R=82mm</p><p>　　13.成形圓半徑：《機械工程手冊/傳動設(shè)計卷》（第二版）表2.5－16選取=65mm</p><p>　　14.蝸桿齒頂圓最大直徑：《機械工程手冊/傳動設(shè)計卷》（第二版）表2.5－16，選取=53.8mm</p><p>　　15.蝸輪端面模數(shù)：m＝=mm</p><p>

69、;　　16.徑向間隙：=0.5104mm</p><p>　　17.齒頂高：h=0.75 m=2.233mm</p><p>　　18.齒根高：h= h+ C=2.7434mm</p><p>　　19.全齒高：h= h+ h=4.9764mm</p><p>　　20.蝸桿分度圓直徑：＝（0.624＋）a ＝40.534mm</p&g

70、t;<p>　　21.蝸輪分度圓直徑：＝2a－＝159.466mm</p><p>　　22.蝸輪齒根圓直徑：d＝－2 h=153.9792mm</p><p>　　23.蝸桿齒根圓直徑：d＝－2 h=35.05，判斷：因為=28.12mm,滿足要求</p><p>　　24.蝸輪喉圓直徑：d＝＋2 h=163.932mm</p><

71、;p>　　25.蝸輪齒根圓弧半徑：=82.475mm</p><p>　　26.蝸桿螺紋包角之半：==</p><p>　　27.蝸輪喉母圓半徑：===25.88mm</p><p>　　28.蝸輪外緣直徑：由作圖可得=164.95mm</p><p>　　29.蝸桿分度圓導(dǎo)程角：＝=</p><p>　　30.

72、蝸桿平均導(dǎo)程角：＝</p><p>　　31.分度圓壓力角：=</p><p>　　32.蝸桿外徑處肩帶寬度： 取3mm</p><p>　　33.蝸桿螺紋兩端連接處直徑：=35mm</p><p>　　34.蝸輪分度圓齒厚： </p><p>　　數(shù)據(jù)帶入公式得 5.508mm</p><

73、p>　　35.齒側(cè)隙：查表4-2-6得</p><p>　　36.蝸桿分度圓齒厚：=4.2984</p><p>　　37.蝸桿分度圓法向齒厚：=4.285</p><p>　　38.蝸輪分度圓法向齒厚：=5.49</p><p>　　39.蝸輪齒冠圓弧半徑：=19.2775</p><p>　　40.蝸桿測量齒

74、頂高： =2.2035</p><p>　　41.蝸桿測量齒頂高：=2。185</p><p>　　4.2環(huán)面蝸輪蝸桿校核計算</p><p>　　環(huán)面蝸桿傳動承載能力主要受蝸桿齒面膠合和蝸輪齒根剪切強度的限制。因而若許用傳動功率確定中心距，則然后校核蝸輪齒根剪切強度。</p><p>　　由于軸承變形增加了蝸桿軸向位移，使蝸輪承受的載荷集中

75、在2－3個齒上。而且，由于蝸輪輪齒的變形，造成卸載，引起載荷沿齒高方向分布不均，使合力作用點向齒根方向偏移。 因而，蝸輪斷齒主要由于齒根剪切強度不足造成的校核：</p><p>　　其中 —— 作用于蝸輪齒面上的及摩擦力影響的載荷;</p><p><b>　　—— 蝸輪包容齒數(shù)</b></p><p>　　—— 蝸桿與蝸輪嚙合齒間載荷分配系

76、數(shù);</p><p>　　——蝸輪齒根受剪面積;</p><p><b>　　1.的計算</b></p><p>　　= ——作用在蝸輪輪齒上的圓周力， </p><p>　　——蝸桿喉部螺旋升角 ，4.5 —— 當(dāng)量齒厚，</p><p>　　滑動速度

77、 2.04m/s</p><p><b>　　==2.01m/s</b></p><p>　　根據(jù)滑動速度查機械設(shè)計手冊3－3－9得</p><p>　　將數(shù)據(jù)帶入公式得 </p><p>　　=N N</p><p

78、><b>　　2.計算得 = 5</b></p><p>　　3.蝸輪齒根受剪面積 </p><p>　　—— 蝸輪齒根圓齒厚；</p><p><b>　　由上可知</b></p><p>　　—— 蝸輪端面周節(jié)；</p><p>　　—— 蝸輪理論半包角； <

79、/p><p>　　—— 蝸輪分度圓齒厚所對中心角。</p><p><b>　　數(shù)據(jù)帶入公式得 </b></p><p><b>　　=7.03mm</b></p><p><b>　　=7.03mm</b></p><p><b>　　由上可得&

80、lt;/b></p><p>　　對于錫青銅齒圈 取</p><p>　　查手冊取鑄錫磷青銅，砂模鑄造，抗拉強度=225MPa</p><p>　　， </p><p>　　則 <</p><p>　　4.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 </p>&l

81、t;p><b>　　一 蝸桿軸的設(shè)計</b></p><p><b>　　1.軸的材料選擇</b></p><p>　　由《機械零件課程設(shè)計》表6－1選用45號鋼，調(diào)質(zhì)。</p><p>　　2.最小軸徑的初步計算</p><p>　　由《機械零件課程設(shè)計》表6－2，?。?05，根公式<

82、;/p><p><b>　　㎜</b></p><p>　　其中 —— 軸的轉(zhuǎn)速 ，940r/min —— 軸傳遞的功率 , 1.47kw</p><p>　　—— 計算截面處的軸的直徑， mm</p><p>　　將數(shù)據(jù)代入公式得 =12.2mm <

83、/p><p>　　輸出軸的最小直徑是按照聯(lián)軸器處軸的直徑，為了使所選的軸的直徑 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時選取聯(lián)軸器的型號。</p><p>　　聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)距，查表15—3，考慮到轉(zhuǎn)距變化很小，故取Ka=1.3，則</p><p>　　按照計算轉(zhuǎn)距應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn)手冊（GB5843-86）選用YL4型凸緣聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器的孔徑=22mm，故取

84、 =22mm，半聯(lián)軸器的長度L=52mm。</p><p>　　已經(jīng)在前面分 =22m析比較，現(xiàn)選用如圖所示的裝配方案。</p><p>　　1) 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，1-2軸段右端制 </p><p>　　出一軸肩，故取=28mm，左端用軸端擋定位，按軸端直徑 =28mm</p><p>　　取擋圈直徑D=30mm，半聯(lián)軸

85、器與軸配合的轂孔長度=52mm,</p><p>　　保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上，而不壓在軸的端面上，故</p><p>　　1-2段的長度應(yīng)比略短一些，故取=50mm. =50mm</p><p>　　2) 初步選擇滾動軸承，因軸承同時受有徑向力和軸向力</p><p>　　的作用，故選用單列圓錐滾子軸承，參

86、照工作要求并根據(jù) =28mm</p><p>　　=28mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列</p><p>　　圓錐滾子軸承30207，其尺寸為d×D×T=35×72×18.25mm，</p><p>　　故==35mm。 =35mm&l

87、t;/p><p><b>　　=35mm</b></p><p>　　3) 已求得蝸桿喉部齒頂圓直徑=45mm，最大齒頂圓直 =68mm</p><p>　　徑=53.8mm，蝸桿螺紋部分長度L=59mm，蝸桿齒寬=53mm，=53.8</p><p>　　所以取=68mm，=53.8mm，=45mm，=42mm。 =

88、45mm</p><p><b>　　=42mm</b></p><p>　　4) 軸承端蓋的總寬度為20mm(由減速器及軸承端蓋的結(jié)</p><p>　　構(gòu)設(shè)計而定)。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂</p><p>　　的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸的右端面間的距離l=20 mm，</p>&l

89、t;p>　　故取=40mm. =40mm</p><p>　　5) 為避免蝸輪與箱體內(nèi)壁干涉，應(yīng)取箱體內(nèi)壁凸臺之間</p><p>　　距離略大于蝸輪的最大直徑，取內(nèi)壁距離=175mm考慮到箱體</p><p>　　的鑄造誤差，在確定滾動軸承位置時，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離，</

90、p><p>　　S，取S=8mm（如圖）。</p><p>　　6）在3-4和7-8軸段應(yīng)各裝一個濺油輪，形狀如圖所示，</p><p>　　取其長度L=27.75mm。</p><p><b>　　所以，可求得：</b></p><p>　　mm， </p>

91、;<p>　　33.75mm </p><p>　　至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。</p><p>　　4 軸上零件的周向定位 ；</p><p>　　半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平健聯(lián)接。按由手冊查得平鍵截面為mm(GB／T1095--1979)，鍵槽用鍵 mm槽銑刀加工，長為45mm(標(biāo)準(zhǔn)鍵長見GB／T1096--1979)，半

92、聯(lián) L=45mm軸器與軸的配合為H7／k6。滾動軸承與軸的周向定位是借過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。</p><p>　　4)確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為2，各軸肩處的圓角半徑如圖</p><p><b>　　二 蝸輪軸的設(shè)計</b></p><p><b>　　1. 軸的材料選擇</b><

93、;/p><p>　　由《機械零件課程設(shè)計》表6－1選用45號鋼，調(diào)質(zhì)=650 </p><p><b>　　2.軸徑的初步計算</b></p><p>　　由《機械零件課程設(shè)計》表6－2，取A＝112，根據(jù)公式 ，</p><p>　　其中 —— 軸的轉(zhuǎn)速 ，1

94、8.8r/min —— 軸傳遞的功率 , 0.97kw</p><p>　　—— 計算截面處的軸的直徑， mm</p><p><b>　　將數(shù)據(jù)代入公式得</b></p><p>　　mm </p><p>　　輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑，故需選取聯(lián)軸器型號。聯(lián)軸器

95、計算轉(zhuǎn)距，查表15—3，考慮到轉(zhuǎn)距變化很小，故取Ka=1.3，則按照計算轉(zhuǎn)距應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　手冊（GB5843-86）選用YL11型凸緣聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器的孔徑=50mm，故取=50mm，半聯(lián)軸器的長度L=112mm。</p><p>　　3.根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度</p><p>　　擬訂軸上零件的裝配方案：

96、本題的裝配方案已經(jīng)在前面分</p><p>　　析比較，現(xiàn)選用如圖所示的裝配方案。</p><p>　　1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，1-2軸段右端須 =50mm</p><p>　　制出一軸肩，故取=55mm，左端用軸端擋圈定位，按軸端 =55mm</p><p>　　直徑取擋圈直徑D=60mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度&l

97、t;/p><p>　　L=62mm，保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上，而不壓在軸的端面</p><p>　　上，故1-2段的長度應(yīng)比L略短一些，故取=110mm。 =110mm</p><p>　　2）初步選擇滾動軸承，因軸承同時受有徑向力和軸向力</p><p>　　的作用，故選用單列圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù)</p>

98、<p>　　=55mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取零基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　精度級的單列圓錐滾子軸承30212，其尺寸為d×D×T= =23.75mm</p><p>　　60×110×23.75mm，故==60mm，而=23.75mm。 =60mm</p><p><b>　　=

99、60mm</b></p><p>　　3) 取安裝蝸輪處的軸段直徑=65mm，蝸輪左端與左 =65mm</p><p>　　軸承用套筒定位，已知蝸輪輪緣寬度為28mm，所以可取蝸輪</p><p>　　輪轂寬度為52mm，為了使套筒端面可靠地壓緊蝸輪，4-5段應(yīng)</p><p>　　略短于輪轂寬度，故取=50mm。

100、 =50mm</p><p>　　4）蝸輪右端采用軸肩定位，軸肩高度0.07d，取</p><p>　　=6mm，則軸環(huán)處直徑=77mm，軸環(huán)寬度，取 =77mm</p><p>　　=12mm，=12mm，=68mm。 =12mm</p><p><

101、;b>　　=12mm</b></p><p>　　5) 軸承端蓋的總寬度為28mm(由減速器及軸承端蓋的結(jié) =68mm</p><p>　　構(gòu)設(shè)計而定)。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂</p><p>　　的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸的右端面間的距離l=22 mm，</p><p>　　故取=50mm。

102、 =50mm</p><p>　　6)取蝸輪距箱體內(nèi)壁之距離a=16mm．考慮到箱體的鑄造</p><p>　　誤差，在確定滾動軸承位置時，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離，取</p><p>　　s=8mm（如圖），則</p><p>　　=2+16+8+23.75=49.75m

103、m， =49.75mm</p><p>　　至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。</p><p>　　4.軸上零件的周向定位 </p><p>　　蝸輪，半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平健聯(lián)接。根據(jù)</p><p>　　可選蝸輪與軸之間的平鍵尺寸為mm =18×11mm&l

104、t;/p><p>　　(GB／T1096--1979)，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為45mm L=45mm</p><p>　　(標(biāo)準(zhǔn)鍵長見GB／T1096--1979)，同時保證蝸輪與軸配合有良</p><p>　　好的對中性，選擇輪轂與軸的配合為H7/n6。半聯(lián)軸器與軸的</p><p>　　聯(lián)結(jié)按由手冊查得平鍵截面為mm

105、 =16×10mm</p><p>　　(GB／T1096--1979)，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為100mm L=100mm</p><p>　　(標(biāo)準(zhǔn)鍵長見GB／T1096--1979)，半聯(lián)軸器與軸的配合為</p><p>　　H7／k6。滾動軸承與軸的周向定位是借過渡配合來保證的，此</p><p>　

106、　處選軸的直徑尺寸公差為m6。</p><p>　　5.確定軸上圓角和倒角尺寸</p><p>　　取軸端倒角為2，各軸肩處的圓角半徑如圖</p><p><b>　　4.4軸的校核</b></p><p>　　一 蝸桿軸的強度校核</p><p><b>　　1．繪軸的計算簡圖<

107、;/b></p><p>　　在確定軸承支點位置時，應(yīng)從手冊上查取a值，對于30207型單列圓錐滾子軸承，a=16mm，所以，作為簡支梁的軸的支撐跨距</p><p>　　=（20+43.75+34）+（20+43.75+34） </p><p>　　=97.75+97.75=195.5mm </

108、p><p>　　=97.75+97.75</p><p><b>　　=195.5mm </b></p><p>　　2．計算作用在軸上的力</p><p>　　=736.67N， =736.67N</p><p>　　=6179.88N， =6179

109、.88N</p><p><b>　　3．計算支點反力</b></p><p>　　水平反力： </p><p><b>　　垂直反力：</b></p><p>　　4．計算彎矩，作彎矩圖</p><p>　　水平彎矩：

110、 垂直彎矩： </p><p><b>　　合成彎矩</b></p><p><b>　　5．扭矩圖</b></p><p>　　由《

111、機械零件課程設(shè)計》表6－18 查得折算系數(shù) </p><p><b>　　6．校核軸的強度</b></p><p>　　由《機械設(shè)計》表15-1查得：</p><p>　　、 MPa</p><p><b>　　MPa</b><

112、/p><p>　　，強度足夠。 </p><p>　　二 蝸輪軸的強度校核 </p><p><b>　　1．繪軸的計算簡圖</b></p><p>　　在確定軸承支點位置時，應(yīng)從手冊上查取a值，對于</p><p>　　302

113、12列圓錐滾子軸承，a=22mm，作為簡支梁的軸的支撐</p><p><b>　　跨距</b></p><p>　　=（20+43.75+34）+（20+43.75+34） </p><p>　　=97.75+97.75=195.5mm =97.75+97.75</p>

114、<p><b>　　=195.5mm</b></p><p>　　2．計算作用在軸上的力</p><p>　　=6179.88N， =6179.88N</p><p>　　=736.67N， =736.67N</

115、p><p><b>　　3．計算支點反力</b></p><p>　　水平反力： </p><p><b>　　垂直反力</b></p><p>　　4．計算彎矩，作彎矩圖</p><p>　　水平彎矩：

116、 垂直彎矩： </p><p><b>　　合成彎矩：</b></p><p><b>　　5．扭矩圖</b></p><p>　　由《機械零件課程設(shè)計》表6－18 查得

117、折算系數(shù) </p><p><b>　　6．校核軸的強度</b></p><p>　　由《機械設(shè)計》表15-1查得：</p><p>　　， </p><p>　　，強度足夠。 </p>

118、<p>　　4.5鍵聯(lián)接的強度校核</p><p>　　一 蝸桿軸上安裝聯(lián)軸器處的鍵聯(lián)接</p><p>　　由《機械零件課程設(shè)計》表8－1 選用普通平鍵 8×7mm</p><p>　　8×7mm， 取L＝45mm。 L＝45mm</p><p>　　由《機械零件課程設(shè)計》表

119、8－7 查得，鍵的工作長度</p><p>　　l＝L－b＝45－8＝37mm， l＝37mm</p><p>　　鍵的工作高度k＝＝3mm。 k＝3mm</p><p>　　由《機械零件課程設(shè)計》表8－8 查得，</p><p>　　鍵聯(lián)接的許用壓力，

120、 </p><p>　　所以，，所選平鍵合適。 </p><p>　　二 蝸輪軸上裝蝸輪處的鍵聯(lián)接</p><p>　　由《機械零件課程設(shè)計》表8－1 選用普通平鍵 18×11mm</p><p>　　18×11mm， 取L＝45mm